核仁是细胞核内最大的无膜细胞器，负责核糖体生物发生，并参与细胞增殖、应激应答及肿瘤发生发展等重要生命过程。近年来研究发现，核仁外围存在大量异染色质结构，但这些异染色质是否参与核仁稳态维持及其作用机制仍不清楚。

近日，山东大学生命科学学院李相芝教授和山东大学微生物改造技术全国重点实验室曹晶晶副研究员在Advanced Science发表题为“PRC2.1 Coordinates Peri-nucleolar H3K27me3-enriched Heterochromatin Organization and NPM1 Pentamerization to Maintain Nucleolar Integrity”的研究论文。研究发现，多梳抑制复合物PRC2.1特异性亚基PCL2通过协调核仁周H3K27me3异染色质组织及核仁蛋白NPM1五聚体化，维持核仁结构与功能完整性，揭示了异染色质调控核仁稳态的新机制。

核仁的形成与维持依赖于生物大分子液-液相分离过程，而异染色质同样具有凝聚体特征。尽管核仁与异染色质在细胞核内紧密邻近，但二者之间是否存在功能联系长期缺乏直接证据。为解析核仁周异染色质的组织方式及其生物学功能，研究团队系统分析了不同异染色质标记在细胞核中的空间分布特征。研究发现，与主要分布于核质区域的H3K9me3异染色质不同，H3K27me3富集异染色质能够在核仁外围形成近乎闭合的环状结构。进一步研究表明，PRC2.1特异性亚基PCL2依赖其固有无序结构域（IDR）与核仁关键蛋白NPM1发生相互作用，并以液-液相分离方式富集于核仁周边区域，而PRC2.2亚型则不参与这一过程。

进一步的研究发现，PCL2不仅参与核仁周H3K27me3异染色质的组织，还通过调控NPM1五聚体化以及NPM1与FBL之间的相互作用，维持核仁结构与功能稳定。当PCL2缺失时，核仁周异染色质明显减少，核仁结构遭到破坏，rRNA转录活性下降，并最终导致细胞增殖受损。

综上，本研究首次揭示了PRC2.1介导的核仁周异染色质参与核仁稳态维持的分子机制，建立了“异染色质-核仁”功能耦联的新模型。研究表明，核仁稳态不仅依赖核仁内部凝聚体网络，还受到外围表观遗传凝聚体的协同调控，为理解细胞核内不同生物分子凝聚体之间的功能协作提供了新视角，也为肿瘤等增殖相关疾病的干预提供了潜在新靶点。

参考消息：https://doi.org/10.1002/advs.202519359